一个具有高克隆条形码多样性的小鼠模型,用于单细胞的关节血统,转录和表观基因分析
Li Li1, Sarah Bowling1, Sean E McGeary2
1Stem Cell Program, Boston Children's Hospital, Boston, MA, USA; Department of Stem Cell and Regenerative Biology, Harvard University, Cambridge, MA, USA.
Cell
|October 18, 2023
概括
我们开发了DARLIN, 一种用于追踪细胞系的新老鼠模型. 这种工具可以对细胞发育进行高分辨率分析,并揭示细胞记忆与DNA甲基化有关.
科学领域:
- 发育生物学
- 基因组学
- 干细胞生物学
背景情况:
- 细胞谱系追踪对于理解组织发育和平衡至关重要.
- 现有的谱系记录小鼠模型缺乏复杂组织所需的条形码多样性和单细胞分辨率.
- 大型组织的分析需要具有高容量的先进的谱系记录工具.
研究的目的:
- 开发一个可诱导的Cas9条码鼠标系列,
- 能够在数百万个细胞的组织中进行高分辨率的血统追踪.
- 研究造血干细胞 (HSC) 的命运偏差,迁移和细胞克隆记忆的分子基础.
主要方法:
- 使用可诱导的Cas9,终端脱核基转移酶 (TdT) 和30个CRISPR位开发DARLIN (随机条形码的多元阵列) 鼠标线.
- 应用DARLIN在各种组织中进行血统追踪,在70%的单细胞中实现条形码检测.
- 使用DARLIN进行联合转录基因和表观基因单细胞测量.
主要成果:
- DARLIN生成了广泛的血统条形码, 方便了深度血统的分析.
- 使用DARLIN对HSC的发展分析揭示了对命运偏差和迁移模式的新见解.
- 发现细胞克隆记忆与全基因组DNA甲基化相关,独立于基因表达或染色质可访问性.
结论:
- 达林显著提高了复杂生物系统的高分辨率谱系追踪能力.
- 这些发现为HSC行为和细胞记忆的表观遗传基础提供了新的理解.
- DARLIN将成为研究不同生理环境中血统关系和分子特征的重要工具.
